如何在C ++中正確讀取WAV標頭？

Question

首先，讓我說我已經讀過另一個類似的問題，但是在這些問題中找不到解決方案。

我正在使用“ OpenAL”庫通過創建AudioBuffer和AudioSource來播放WAV文件，但是我認為這沒有關系。 我創建了一個名為AudioBuffer的類，該類具有一個靜態方法來獲取所有信息，然后返回指向在其中創建的對象的指針。 我正在嘗試做的是讀取WAV文件。 為此，我首先讀取標題以獲取每個字段的值，然后使用之前讀取的“數據大小”構建一個緩沖區並將其存儲在整個數據字段中。 問題是，當我嘗試加載WAV文件時，它將無法播放。 這是我用來加載WAV文件並讀取其字段的函數：

typedef struct {
char chunk_id[4];
uint32_t chunk_size;
char format[4];
} wave_header;

typedef struct {
char id[4];
uint32_t size;
} riff_chunk_header;

typedef struct {
uint16_t audio_format;
uint16_t num_channels;
uint32_t sample_rate;
uint32_t byte_rate;
uint16_t block_align;
uint16_t bits_per_sample;
} wave_fmt_chunk;

AudioBuffer* AudioBuffer::load(const char* filename) {

wave_header w_header;
riff_chunk_header r_c_header;
wave_fmt_chunk w_f_chunk;
short extra_params_size = 0;
bool data = false;
char bloque[1];
int data_size = 0;

AudioBuffer *audiobuffer = new AudioBuffer(1);

std::ifstream in(filename, std::ios::binary);

if (in.is_open()) {

    printf("Fichero abierto correctamente.\n");

    in.read(w_header.chunk_id, 4);

    if (strncmp(w_header.chunk_id, "RIFF", 4) != 0) {
        printf("El fichero no es de tipo WAV.\n");
        return nullptr;
    }
    else {
        printf("Fichero WAV valido.\n");
    }

    in.read(reinterpret_cast<char *>(&w_header.chunk_size), 4);
    in.read(w_header.format, 4);

    in.read(r_c_header.id, 4);
    in.read(reinterpret_cast<char *>(&r_c_header.size), 4); //FmtChunkSize

    in.read(reinterpret_cast<char *>(&w_f_chunk.audio_format), 2);
    in.read(reinterpret_cast<char *>(&w_f_chunk.num_channels), 2);
    in.read(reinterpret_cast<char *>(&w_f_chunk.sample_rate), 4);
    in.read(reinterpret_cast<char *>(&w_f_chunk.byte_rate), 4);
    in.read(reinterpret_cast<char *>(&w_f_chunk.block_align), 2);
    in.read(reinterpret_cast<char *>(&w_f_chunk.bits_per_sample), 2);

    if (r_c_header.size > 16) {
        in.read(reinterpret_cast<char *>(&extra_params_size), 2);
        in.ignore(extra_params_size); //Ignoramos los bytes de parámetros adicionales.
    }

    while (!data) {
        in.read(bloque, 1);
        if (bloque[0] == 'd') {
            in.read(bloque, 1);
            if (bloque[0] == 'a') {
                in.read(bloque, 1);
                if (bloque[0] == 't') {
                    in.read(bloque, 1);
                    if (bloque[0] == 'a')
                        data = true; //Se ha encontrado "data".
                }
            }
        }

    }

    //Una vez encontrado "data"
    in.read(reinterpret_cast<char *>(&data_size), 4); //Leemos el tamaño del bloque data.

    char *m_data = new char[data_size]; //Buffer con el tamaño de los datos.
    in.read(m_data, data_size); //Rellenamos el buffer con los datos.

    //Generamos el buffer de OpenAL.
    alGenBuffers(1, audiobuffer->buffer);

    if (w_f_chunk.bits_per_sample == 8) {
        if (w_f_chunk.num_channels == 1) {
            alBufferData(audiobuffer->buffer[0], AL_FORMAT_MONO8, m_data, data_size, w_f_chunk.sample_rate);
        }
        else {
            alBufferData(audiobuffer->buffer[0], AL_FORMAT_STEREO8, m_data, data_size, w_f_chunk.sample_rate);
        }
    }
    else if (w_f_chunk.bits_per_sample == 16) {
        if (w_f_chunk.num_channels == 1) {
            alBufferData(audiobuffer->buffer[0], AL_FORMAT_MONO16, m_data, data_size, w_f_chunk.sample_rate);
        }
        else {
            alBufferData(audiobuffer->buffer[0], AL_FORMAT_STEREO16, m_data, data_size, w_f_chunk.sample_rate);
        }
    }

    return audiobuffer;
}
else {
    printf("El fichero no se pudo abrir. Ruta incorrecta.\n");
    return nullptr;
}
}

很抱歉，如果某些變量名和注釋是西班牙語，但我認為這很容易理解。

• 首先，我打開文件通過參數獲得的功能，並打印是否成功打開。
• 然后，我尋找“ RIFF”字符串，該字符串告訴我它是否是有效的WAV文件。
• 之后，我讀取每個字段的值。

我要遵循的WAV標頭結構是這樣的：

我假設僅根據“ AudioFormat”字段的值顯示最后2個元素。 如果等於1，則不會顯示這些元素。 否則，它們可能會或可能不會出現。 為了知道這一點，我正在比較“ FmtChunkSize”字段值：

• 如果等於16，則肯定不存在最后2個字段。
• 如果大於16，則必須讀取“ ExtraParamsSize”字段的值，並在讀取時跳過這些字節。

然后，我正在尋找“數據”字符串。 當我最終找到它時，我讀取了它的大小（接下來的4個字節）並創建了該大小的緩沖區。 來自alGenBuffers(1, audiobuffer->buffer); 我只是在創建OpenAL緩沖區（這不是我的問題所在）。

調試中，我發現AudioFormat的值為1（因此它不應具有最后兩個字段），但FmtChunkSize大於16（因此它應具有最后兩個字段...有點沖突...）因此，我可能認為我的問題是我沒有考慮字節序，但是如果是這樣，我不知道如何正確讀取值。

我正在加載的WAV文件是可以的，因為我認識的其他人已經使用他們的代碼成功播放了該文件。

抱歉，如果我對自己的解釋不夠好，並且對問題的大小也感到抱歉，但我認為這對您了解我要遵循的WAV標頭結構可能會有所幫助。

任何幫助將不勝感激，非常感謝您。

Answer 1

WAV文件的工作方式與您認為的有所不同。

您有大量數據，每個數據必須一起讀取。 它們都遵循相同的模式：4個字符，4個字節的大小以及可能的其他數據。

第一個塊應該是固定的，即文件類型，然后是文件的大小（-8個字節，因此是文件的剩余大小）和文件格式。

然后，有通常的（可能是）塊。 您有一個類型（4個字符），然后是塊的大小（-8字節）和相關數據。

在您的情況下，第二個塊似乎是“ fmt”。 您只需要關心此塊的大小即可知道您是否擁有超過16個字節的信息。 那就是決定事情的。

然后，您獲得了“數據”塊。 相同的模式，4個字符，然后是聲音數據的大小和數據本身。

但是您可以獲得其他塊，例如“ bext”，因此您需要讀取所有其他塊，而不僅僅是“ data”。

正如我所說的，它們遵循相同的模式。 4個字符，大小為4個字節，然后附加到該塊的一些字節（大小為size ）。 如果您遵守規則，那么您將能夠讀取文件。